JP2016172281A - 摩擦撹拌接合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 角隅部の接合対象となるワークの長さの制限をなくす。
【解決手段】 架台１に、固定式ショルダを有する一対の摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを備えた接合装置本体２を定置する。架台１の表面には、ボトムガイドローラとサイドガイドローラとトップガイドローラとを備えたテーブル移動経路を、一方向に延びるように設ける。テーブル移動経路には、ワークテーブル５の裏面のラック１７に噛合するピニオンギア２１を備えた移動機構７を設ける。水平な第１のワークＷ１と、その上側に垂直に配置された第２のワークＷ２は、ワークテーブル５に保持させた状態で、テーブル移動経路に沿って接合装置本体２へ送って各角隅部の摩擦撹拌接合を行わせる。ワークテーブル５が架台１よりはみ出す場合は、架台１の外に配置したテーブル支持台２６で支持させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、接合すべきワーク同士の角隅部の接合に用いられる摩擦撹拌接合装置に関するものである。

摩擦撹拌接合装置に用いられる摩擦撹拌接合ツール（摩擦撹拌接合用工具）としては、プローブと一体に回転する回転式ショルダを備えた形式のものと、回転するプローブと非回転の固定式ショルダとを備えた形式のものが知られている。

固定式ショルダを備える摩擦撹拌接合ツールとしては、接合すべきワーク同士の角隅部（内隅部）を摩擦撹拌接合するために、固定式ショルダが角隅部を形成する両ワーク表面に当接する面を備える形状としたものが知られている。

前記のような角隅部接合用の摩擦撹拌接合ツールを用いる摩擦撹拌接合装置としては、基台の上に、水平なワーク（水平部材）と、その上に立設されたワーク（立設部材）とを配置し、各ワーク同士の突き合わせにより形成された２つの角隅部を、各角隅部に沿って移動させる一対の摩擦撹拌接合ツールによって摩擦撹拌接合する装置が、従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

又、固定式ショルダを備えた摩擦撹拌接合ツールによる角隅部の摩擦撹拌接合を行う際に、フィラーを加えて、接合後の角隅部にＲ（肉盛りによるフィレット）を形成させるようにしたＡｄＳｔｉｒと云われる手法も、従来提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。

特開２０１３−１６６１５９号公報

福田哲夫，角張隆男、「ＴＷＩの最新ＦＳＷプロセス開発状況とパテント情報」、溶接技術、産報出版株式会社、２０１１年６月、５９巻、６号、ｐ．５７−６０

ところが、特許文献１に示されたものは、一度に接合可能な長さが摩擦撹拌接合ツールの移動ストロークに依存するため、摩擦撹拌接合を連続的に行って接合可能なワークの長さには制限が生じてしまう。

なお、非特許文献１には、摩擦撹拌接合ツールと、接合対象となる角隅部を有するワークとを、角隅部の延びる方向に相対的に移動させるための手段について具体的な構成は示されていない。

そこで、本発明は、一対の摩擦撹拌接合ツールを用いてワーク同士の２つの角隅部の摩擦撹拌接合を行う場合に、接合対象とするワークの長さに制限を受けることのない摩擦撹拌接合装置を提供しようとするものである。

本発明は、前記課題を解決するために、第１のワークと、該第１のワークの面に対して交わる角度姿勢で端縁を接して配置される第２のワークとで形成される該第２のワークの両側の角隅部を、摩擦撹拌接合ツールにより、前記各角隅部の延びる方向に沿って摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合装置であって、前記摩擦撹拌接合ツールを備えて定置された接合装置本体と、前記接合装置本体で接合する前記第１のワークと第２のワークとを前記各角隅部が形成された接合姿勢で配置するワークテーブルと、前記ワークテーブルを、前記各角隅部の延びる方向に移動させる移動機構とを備えた構成を有する摩擦撹拌接合装置とする。

前記ワークテーブルは、該ワークテーブルに配置した前記第１のワークと前記第２のワークの各角隅部の摩擦撹拌接合を実施するときに進行させる方向の後部側に、前記各角隅部の摩擦撹拌接合を行う前記第２のワークを接合時ワーク進行方向へ押す終端側端部押さえ部材を備える構成としている。

前記終端側端部押さえ部材は、前記第２のワークを接合姿勢で保持するための保持具を備える構成としている。

前記ワークテーブルは、前記第１のワークを配置する領域の一側に備えた段差部と、前記第１のワークを配置する領域の他側に備えて前記段差部に当てて配置した前記第１のワークを保持するクランプとを有する構成としている。

前記接合装置本体を定置する架台を備え、前記架台は、テーブル移動経路を備え、前記テーブル移動経路には、前記移動テーブルの移動をガイドするガイドローラが備えられている構成としている。

前記ワークテーブルは、該ワークテーブルの移動方向に延びるラック又はチェーンラックを備え、前記移動機構は、前記ラックに噛合するピニオンギア、又は、前記チェーンラックに噛合するスプロケットを回転駆動可能に備える構成としている。

前記移動機構は、前記ピニオンギア又はスプロケットを、前記テーブル移動経路であって、前記各角隅部の摩擦撹拌接合時に各摩擦撹拌接合ツールを各角隅部へ押圧する荷重が前記第１のワークに対し垂直な方向に作用する位置とは異なる位置に備えている構成としている。

本発明の摩擦撹拌接合装置によれば、一対の摩擦撹拌接合ツールを用いてワーク同士の２つの角隅部の摩擦撹拌接合を行う場合に、接合対象とするワークの長さに制限を受けなくすることができる。

摩擦撹拌接合装置の第１実施形態を示す概略側面図である。 第１実施形態の概略平面図である。 図１のＡ−Ａ方向矢視図である。 第１実施形態における摩擦撹拌接合ツールの部分を拡大して示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。 第１実施形態におけるワークテーブルを拡大して示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 第１実施形態におけるテーブル移動経路を示す概略平面図である。 第１実施形態における接合装置本体を摩擦撹拌接合の進行方向に沿って見た拡大図である。 接合装置本体の軸直交方向移動ユニットを示す一部切断図である。 図８のＣ−Ｃ方向矢視図である。 接合装置本体の軸方向移動ユニットを示す一部切断図である。 図１０のＤ−Ｄ方向矢視図である。 ワーク保持手段のワーククランプユニットを拡大して示す側面図である。 図１２のＥ−Ｅ方向矢視図である。 摩擦撹拌接合装置の第２実施形態としてワークテーブルの変形例を示す平面図である。 摩擦撹拌接合装置の第３実施形態としてワークテーブルの別の変形例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

本発明の摩擦撹拌接合装置について、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、摩擦撹拌接合装置の第１実施形態を示す概略側面図である。図２は図１の概略平面図、図３は図１のＡ−Ａ方向矢視図である。図４は、摩擦撹拌接合ツールの部分を拡大して示すもので、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。図５は、ワークテーブルを拡大して示すもので、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図である。図６はワーク移動経路を示す概略平面図である。図７は接合装置本体を摩擦撹拌接合の進行方向に沿って見た拡大図である。図８は接合装置本体の軸直交方向移動ユニットを示す一部切断図である。図９は図８のＣ−Ｃ方向矢視図である。図１０は接合装置本体の軸方向移動ユニットを示す一部切断図である。図１１は図１０のＤ−Ｄ方向矢視図である。図１２はワーク保持手段のワーククランプユニットを拡大して示す側面図である。図１３は図１２のＥ−Ｅ方向矢視図である。

本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、図４（ｂ）に示すように、第１のワークＷ１と、第１のワークＷ１の面Ｐ１に対し交差する角度姿勢で端縁が突き合わされた第２のワークＷ２とにより形成される２つの角隅部（内隅部）ｃ１，ｃ２を、摩擦撹拌接合の対象とするものである。本実施形態では、一例として、第１のワークＷ１の面Ｐ１が水平に配置され、第２のワークＷ２が鉛直な姿勢で第１のワークＷ１の面Ｐ１に対して上方から突き合わされている場合について説明する。

なお、説明の便宜上、図４（ａ）（ｂ）に示すように、角隅部ｃ１，ｃ２の延びる方向をｘ軸方向、ｘ軸方向に垂直な平面内で第１のワークＷ１の面Ｐ１に平行な方向をｙ軸方向、ｘ軸方向及びｙ軸方向の双方に直交する方向をｚ軸方向とする３次元直交座標系を設定して、方向や姿勢の説明を行う。本実施形態では、第１のワークＷ１の面Ｐ１に沿うｘｙ平面が水平面となるので、ｚ軸方向が鉛直方向となり、第２のワークＷ２は鉛直面であるｘｚ平面に沿って配置されている。なお、本明細書では、ｘｙ平面は、ｘ軸方向とｙ軸方向に沿う平面を示し、ｘｚ平面は、ｘ軸方向とｚ軸方向に沿う平面を示し、ｙｚ平面は、ｙ軸方向とｚ軸方向に沿う平面を示すものであって、位置が特定された平面を意味するものではない。

本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、図１乃至図３に示すように、架台１の表面に定置された接合装置本体２を備えている。接合装置本体２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、各角隅部ｃ１，ｃ２に配置するための固定式ショルダ４ａ，４ｂを備えた一対の摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを備えている。更に、本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２とを前述した接合姿勢で配置するためのワークテーブル５と、架台１表面でワークテーブル５をｘ軸方向に延びるテーブル移動経路６（図６参照）に沿って移動させる移動機構７とを備えている。なお、角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を実施するときにワークテーブル５と共に各ワークＷ１，Ｗ２を進行（移動）させる向きは、図１、図２に矢印Ｆで示す向きとする（以下、この向きは接合時ワーク進行方向Ｆという、以降の図も同様である）。

ワークテーブル５は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ｘ軸方向に第１のワークＷ１及び第２のワークＷ２よりも長い寸法を備えている。

ワークテーブル５の表面には、図５（ａ）、図７に示すように、第１のワークＷ１を配置する領域８が設定されている。領域８のｙ軸方向の一側には、第１のワークＷ１のｙ軸方向の一端面を突き当てて位置決めするための段差部９が設けられている。領域８のｙ軸方向の他側には、端面クランプ１０と表面クランプ１１が、ｘ軸方向に沿ってある間隔で交互に配列して設けられている。

端面クランプ１０は、第１のワークＷ１のｙ軸方向の他側の端面に押し当てて、第１のワークＷ１をｙ軸方向に沿って段差部９との間に挟んで固定するためのものである。

表面クランプ１１は、第１のワークＷ１のｙ軸方向の他端縁側で面Ｐ１（図４（ｂ）参照）に押し当てて、第１のワークＷ１をｚ軸方向に沿ってワークテーブル５の表面との間に挟んで固定するためのものである。

更に、ワークテーブル５は、接合時ワーク進行方向Ｆの後端側（図５（ａ）（ｂ）では左側）となるｘ軸方向の一端側の表面に、終端側端部押さえ部材１２が設けられている。終端側端部押さえ部材１２は、各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合の実施時に接合処理の終端側（処理終了側）に位置する第１のワークＷ１と第２のワークＷ２の端部を突き当てて配置するためのものである。

又、ワークテーブル５は、接合時ワーク進行方向Ｆの前端側（図５（ａ）（ｂ）では右側）となるｘ軸方向の他端側の表面に、始端側端部押さえ部材１３が設けられている。始端側端部押さえ部材１３は、各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合の実施時に、接合処理の始端側（処理開始側）に位置する第１のワークＷ１と第２のワークＷ２の端部を突き当てて配置するためのものである。

終端側及び始端側の各端部押さえ部材１２，１３は、たとえば、第１のワークＷ１と同様の厚み寸法を備えた横板部１４に、第２のワークＷ２と同様の厚み寸法を備えた縦板部１５が、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の突き合わせ角度と同様の角度で突き合わされて一体化された構成とされている。本実施形態では、各端部押さえ部材１２，１３は、横板部１４に縦板部１５が垂直な配置で突き合わされて一体化された逆Ｔ字形の構造となっている。

各端部押さえ部材１２，１３は、横板部１４及び縦板部１５が共にｘ軸方向に沿う姿勢で、横板部１４が、ワークテーブル５の表面に取り付けられている。

なお、始端側端部押さえ部材１３は、ワークテーブル５に対するｘ軸方向の取り付け位置を、変更可能としてあることが好ましい。このようにすれば、摩擦撹拌接合の対象となる第１のワークＷ１及び第２のワークＷ２のｘ軸方向の寸法が変化する場合は、始端側端部押さえ部材１３のワークテーブル５に対する取り付け位置を変更することにより、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２のｘ軸方向の両端部を、終端側及び始端側の各端部押さえ部材１２，１３の双方に突き当てて配置させることができる。そのため、ワークテーブル５は、ｘ軸方向の寸法が異なる第１のワークＷ１及び第２のワークＷ２の摩擦撹拌接合を行う場合であっても、共通のものを使用することができる。

各端部押さえ部材１２，１３の縦板部１５には、第２のワークＷ２のｘ軸方向の端縁をｙ軸方向の両側から挟んで保持するための保持具１６が設けられている。

ワークテーブル５は、裏面におけるｙ軸方向の両端側に、ワークテーブル５の移動方向となるｘ軸方向に延びる２条のラック１７が全長に亘り設けられている。

架台１には、図６に二点鎖線で示すように、ｙ軸方向の中央部に、ワークテーブル５（図２、図５（ａ）（ｂ）参照）をｘ軸方向に移動させるためのテーブル移動経路６が設定されている。

テーブル移動経路６は、ワークテーブル５のｘ軸方向の移動をガイドするガイド手段として、テーブル移動経路６に沿って配置されたボトムガイドローラ１８と、サイドガイドローラ１９と、トップガイドローラ２０とを備えた構成とされている。

ボトムガイドローラ１８は、図７に示すように、テーブル移動経路６（図６参照）に沿ってｘ軸方向に移動するワークテーブル５の裏面を、各ラック１７と干渉しない位置で受けるためのものである。ボトムガイドローラ１８は、図６に示すように、架台１の表面のテーブル移動経路６に沿う領域の内側に、ｘ軸方向及びｙ軸方向に、たとえば千鳥配置で多数設けられている。更に、ボトムガイドローラ１８は、接合装置本体２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂが配置されている個所（図１、図２参照）の下方では、その他の部分よりも配列密度が大となっていることが好ましい。これは、以下の理由による。

すなわち、各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行うときには、図４（ａ）（ｂ）に示すように、各角隅部ｃ１，ｃ２に対して各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂが押圧される。そのため、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂに付与された押圧荷重の鉛直方向（ｚ軸方向）の成分が、第１のワークＷ１を介してワークテーブル５に下向きに作用する（図７参照）。

ところで、一般に、固定式ショルダを備えた形式の摩擦撹拌接合ツールは、固定式ショルダではワークとの摩擦熱を発生させることができないため、ワークに対する押圧荷重が、回転式ショルダを備えた形式の摩擦撹拌接合ツールのワークに対する押圧荷重に比して大とされる。

したがって、接合装置本体２では、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂに比較的大きな押圧荷重を付与する必要があることから、この押圧荷重の鉛直方向の成分を、より多くのボトムガイドローラ１８で受けることを目的として、ボトムガイドローラ１８の配列密度が前記のように設定されることが好ましい。

サイドガイドローラ１９は、図２、図３に示すように、ワークテーブル５のｙ軸方向の両側面を受けるためのものである。サイドガイドローラ１９は、図６に示すように、テーブル移動経路６のｙ軸方向の両側位置に、ｘ軸方向にある間隔で配列して設けられている。

トップガイドローラ２０は、図２、図３に示すように、ワークテーブル５の表面のｙ軸方向の両端縁部に当接させるためのものである。トップガイドローラ２０は、図６に示すように、テーブル移動経路６のｙ軸方向の両側位置であって、且つｘ軸方向における接合装置本体２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂが配置されている個所（図２参照）を挟んだ両側位置に、ｘ軸方向にある間隔を隔てた２つずつの組として設けられている。このようにトップガイドローラ２０を２つずつの組で設けるのは、ワークテーブル５のｚ軸方向への傾きをより確実に防止するためである。なお、トップガイドローラ２０は、２つずつの組以外の配置で設けてもよいことは勿論である。

これにより、テーブル移動経路６では、各ボトムガイドローラ１８、各サイドガイドローラ１９、及び、各トップガイドローラ２０により、ワークテーブルのｚ軸方向、及び、ｙ軸方向への変位が拘束された状態で、ワークテーブル５のｘ軸方向への移動がガイドされる。

なお、テーブル移動経路６のｙ軸方向の一側に設けられたサイドガイドローラ１９とトップガイドローラ２０は、ｙ軸方向の位置が固定されたものとする一方、テーブル移動経路６のｙ軸方向の他側に設けられたサイドガイドローラ１９とトップガイドローラ２０は、ｙ軸方向の設置位置を調整できるようにしてあることが好ましい。これは、各サイドガイドローラ１９と各トップガイドローラ２０とを、実際に使用するワークテーブル５の寸法に合わせて配置するためである。

移動機構７は、図１、図３、図６に示すように、架台１に設定されているテーブル移動経路６の下方位置に、ワークテーブル５の各ラック１７と噛合可能な一対のピニオンギア２１を備えている。なお、各ピニオンギア２１は、図１に示すように、ｘ軸方向にて、接合装置本体２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂが配置されている個所の真下からずれた位置に配置されていることが好ましい。

これは、ボトムガイドローラ１８の配列密度の設定理由で前述したように、接合装置本体２は、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂに比較的大きな押圧荷重を付与するが、この押圧荷重の鉛直方向の成分が各ラック１７とピニオンギア２１との噛み合い個所に作用すると、各ピニオンギア２１の各ラック１７とのクリアランス（頂げき）が変化する虞があるためである。このような各ピニオンギア２１と各ラック１７とのクリアランスに変化が生じた場合は、各ピニオンギア２１の回転による各ラック１７の送り動作が円滑に行われなくなる虞や、送り量が変化するといった負の影響が生じる虞がある。

一方、各ピニオンギア２１は、前記のような負の影響が生じない範囲で、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂになるべく近い位置に配置されていることが好ましい。これは、各角隅部ｃ１，ｃ２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂによる摩擦撹拌接合の実施時に、ワークテーブル５に対し、摩擦撹拌接合の実施個所になるべく近い位置で、ｘ軸方向接合時ワーク移動の駆動力を付与できるようにするためである。このようにすれば、ワークテーブル５の駆動力が付与される個所から各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合の実施個所までの間でワークテーブル５に生じる歪みや変形を抑えることができるため、ワークテーブル５に配置された各ワークＷ１，Ｗ２の歪みや変形の抑制に有効である。

各ピニオンギア２１は、軸受２２に支持されたｙ軸方向の回転軸２３により連結されている（図６参照）。回転軸２３の一端側は、架台１の内部に設けられた減速機２４の出力側に連結され、減速機２４には、サーボモータ等の駆動モータ２５が接続されている。

以上の構成としてある移動機構７では、駆動モータ２５により減速機２４を介して回転軸２３と共に各ピニオンギア２１を回転駆動させると、ワークテーブル５は、各ピニオンギア２１に噛合した各ラック１７と一体に、テーブル移動経路６に沿ってガイドされながらｘ軸方向に移動する。更に、移動機構７は、駆動モータ２５の回転方向を切り替えることにより、ワークテーブル５を、テーブル移動経路６にて、接合時ワーク進行方向Ｆと、その逆方向に往復動させることができるようにしてある。

これにより、ワークテーブル５と移動機構７では、ワークテーブル５のｘ軸方向の長さ寸法が架台１のｘ軸方向の寸法よりも大となる場合であっても、ワークテーブル５は、テーブル移動経路６に沿って移動できる。

そのために、本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、図１、図２に示すように、ワークテーブル５の架台１からはみ出す部分を支持するテーブル支持台２６を備えている。

テーブル支持台２６は、架台１の外側にテーブル移動経路６（図６参照）の延長線上に配置して用いるものである。テーブル支持台２６は、上端側に、ワークテーブル５の裏面をラック１７と干渉しない位置で受けるためのボトムガイドローラ２７と、ワークテーブル５のｙ軸方向の両側面を受けるためのサイドガイドローラ２８とを備えた構成とされている。

ワークテーブル５の架台１よりはみ出す部分がテーブル支持台２６で支持される構成とした場合は、ワークテーブル５、及び、ワークテーブル５に保持させた各ワークＷ１，Ｗ２に、自重によるｚ軸方向の撓みや変形、ｙ軸方向の変形や蛇行が生じることを抑制することができる。

更に、テーブル支持台２６は、使用状況に応じた設置と撤去とを容易にするために、底部に走行輪２９と昇降式の支持脚３０とを備えた構成とされている。

支持脚３０は、走行輪２９の下端よりも下方に突出するように下降させた状態と、走行輪２９の下端よりも上方に上昇させた状態とに、配置を変更できるものとしてある。

支持脚３０の昇降機構は、たとえば、支持脚３０にねじが切られた支柱３１を備え、テーブル支持台２６にはナット部材３２を備えた構成とすればよい。この構成によれば、ナット部材３２に対して支柱３１を回転させることで、支持脚３０をテーブル支持台２６を基準として相対的に昇降させることができる。

なお、図１、図２では、図示する便宜上、テーブル支持台２６は架台１の接合時ワーク進行方向Ｆの上流側に２台配置された構成しか示していないが、テーブル支持台２６を架台１よりも接合時ワーク進行方向Ｆの下流側に配置してもよいことは勿論である。又、架台１よりワークテーブル５がはみ出す量に応じて、テーブル支持台２６の数は１台又は３台以上としてもよいことは勿論である。

接合装置本体２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、２つの角隅部ｃ１，ｃ２のうち、第２のワークＷ２の一方の側面Ｐ２ａ側の角隅部ｃ１の接合用の第１の摩擦撹拌接合ツール３ａと、他方の側面Ｐ２ｂ側の角隅部ｃ２の接合用の第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂとを備えている。

第１の摩擦撹拌接合ツール３ａは、回転駆動可能なプローブ３３ａと、プローブ３３ａの基端側の外周に配置された固定式ショルダ４ａとを備えた構成とされている。プローブ３３ａは、軸心方向がｙｚ平面内で角隅部ｃ１の角度の二等分線に平行となる角度姿勢に配置されていることが好ましい。本実施形態では、角隅部ｃ１が直角であるため、プローブ３３ａの軸心方向は、ｙｚ平面内で第２のワークＷ２に沿うｚ軸方向（鉛直方向）から一方の側面Ｐ２ａ側へ４５度傾斜させた斜め下向きの角度姿勢に配置されている。固定式ショルダ４ａは、プローブ３３ａの先端寄りに配置される端部が、角隅部ｃ１を形成させる第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ａとに接触させる２つのワーク接触面３４ａを備えた山形（Ｖ字形状）とされている。

第１の摩擦撹拌接合ツール３ａは、図７に示すように、プローブ３３ａの回転駆動手段３６ａを備えた第１の主軸ユニット３５ａの先端側に取り付けられた状態で使用される。

第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、図４（ａ）（ｂ）に示すように、回転駆動可能なプローブ３３ｂと、プローブ３３ｂの基端側の外周に配置された固定式ショルダ４ｂとを備えた構成とされている。プローブ３３ｂは、軸心方向がｙｚ平面内で角隅部ｃ２の角度の二等分線に平行となる角度姿勢に配置されていることが好ましい。本実施形態では、角隅部ｃ２が直角であるため、プローブ３３ｂの軸心方向は、ｙｚ平面内で第２のワークＷ２に沿うｚ軸方向（鉛直方向）から他方の側面Ｐ２ｂ側へ４５度傾斜させた斜め下向きの角度姿勢に配置されている。固定式ショルダ４ｂは、プローブ３３ｂの先端寄りに配置される端部が、角隅部ｃ２を形成させる第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ｂとに接触させる２つのワーク接触面３４ｂを備えた山形（Ｖ字形状）とされている。

第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、図７に示すように、プローブ３３ｂの回転駆動手段３６ｂを備えた第２の主軸ユニット３５ｂの先端側に取り付けられた状態で使用される。

本実施形態では、図４（ａ）に示したように、第１の摩擦撹拌接合ツール３ａと第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、固定式ショルダ４ａ，４ｂ同士、及び、プローブ３３ａ，３３ｂ同士が第２のワークＷ２を挟んでｘ軸方向の同位置に配置されている。

第１の摩擦撹拌接合ツール３ａと第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、図４（ｂ）に示すように、第２のワークＷ２の両面側で角隅部ｃ１と角隅部ｃ２の摩擦撹拌接合を同時に行うときに、各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させるプローブ３３ａ，３３ｂ同士、更には、各プローブ３３ａ，３３ｂによる各角隅部ｃ１，ｃ２の撹拌領域ｓ１，ｓ２同士に干渉が生じる虞がないように、プローブ３３ａ，３３ｂの固定式ショルダ４ａ，４ｂからの突出量が設定されている。

これにより、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２は、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂによる各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合が、各プローブ３３ａ，３３ｂによる撹拌領域ｓ１，ｓ２同士が互いに干渉しない部分撹拌接合として行われる。このため、接合後の第１のワークＷ１と第２のワークＷ２では、撹拌領域ｓ１，ｓ２での撹拌によって接合された部分同士の間に、互いの当接面が一部残っている。

各プローブ３３ａ，３３ｂの角隅部ｃ１，ｃ２への挿入量は、従来、角隅部の摩擦撹拌接合として一般的に行われている、各角隅部に配置されるプローブによる撹拌領域同士が相互に干渉する全撹拌接合を行う場合に比して低減させることができる。

これにより、各プローブ３３ａ，３３ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させた状態で移動させるときに、各プローブ３３ａ，３３ｂが受ける反力は、全撹拌接合を行う場合にプローブが受ける反力に比して小さくすることができる。そのため、摩擦撹拌接合の施工速度は、全撹拌接合を行う場合に比して高速化を図ることができる。又、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの長寿命化が図られる。

更に、個々のプローブ３３ａ，３３ｂで発生させる摩擦熱によって各ワークＷ１，Ｗ２における各プローブ３３ａ，３３ｂの没入個所の周辺に局所的に入熱される熱量は、全撹拌接合を行う場合に比して軽減される。そのため、ワークＷ１，Ｗ２の熱によるひずみや変形については、その発生を抑制することができる。

又、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの前記配置によれば、第１の摩擦撹拌接合ツール３ａに対し角隅部ｃ１に向けた押圧荷重を作用させる位置と、第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂに対し角隅部ｃ２に向けた押圧荷重を作用させる位置が、ｘ軸方向の同じ位置、すなわち、第２のワークＷ２を間に挟んで同一のｙｚ平面内に位置している。このため、各押圧荷重に起因して各ワークＷ１，Ｗ２や、ワークテーブル５にｘｙ平面内で回転モーメントが生じることはない。

又、各角隅部ｃ１，ｃ２について、第２のワークＷ２の両面側から摩擦撹拌接合の同時施工を行うようにしてあるために、各ワークＷ１，Ｗ２は、ｘ軸方向の一つの位置で各プローブ３３ａ，３３ｂで発生させる摩擦熱による加熱が行われる。そのため、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２をｘ軸方向の異なる位置に配置されたプローブで発生させる摩擦熱により加熱する場合に比して、各ワークＷ１，Ｗ２の加熱は、より効率よく行われる。したがって、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２との摩擦撹拌接合については、高入熱による摩擦撹拌接合の安定化を図ることができる。

前記のように各ワークＷ１，Ｗ２の加熱の効率が向上することに伴い、各プローブ３３ａ，３３ｂにより撹拌される撹拌領域ｓ１，ｓ２は軟化しやすくなる。このことによっても、摩擦撹拌接合の施工速度の高速化が図られる。又、各プローブ３３ａ，３３ｂは、回転駆動させる際の抵抗が軽減されるので、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの長寿命化を図ることができる。

更に、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２をｘ軸方向の異なる位置に配置されたプローブで発生させる摩擦熱により加熱する場合は、角隅部ｃ１と角隅部ｃ２のいずれか一方が先行して加熱され、他方が後から加熱されることになるため、入熱の条件が均等にならない場合が生じるが、各プローブ３３ａ，３３ｂをｘ軸方向の同じ位置に配置した構成によれば、各角隅部ｃ１，ｃ２に対する入熱の均等化を図ることができる。

接合装置本体２は、図１、図２に示すように、ｙ軸方向に沿ってテーブル移動経路６（図６参照）を跨ぐように架台１の表面に配置された門形のフレーム３７を備えている。フレーム３７のｙ軸方向の一端側には、図２、図３、図７に示すように、第１の主軸ユニット３５ａが、たとえば、第１の軸直交方向移動ユニット３８及び第１の軸方向移動ユニット３９を介して取り付けられている。フレーム３７のｙ軸方向の他端側には、第２の主軸ユニット３５ｂが、たとえば、第２の軸直交方向移動ユニット４０及び第２の軸方向移動ユニット４１を介して取り付けられている。

第１の軸直交方向移動ユニット３８は、図７、図８、図９に示すもので、第１の主軸ユニット３５ａを、ｙｚ平面内でプローブ３３ａ（図４参照）の軸心方向に沿う方向（以下、ｐ軸方向という）に対して直交する方向（以下、ｑ軸方向という）に移動させるものである。

そのため、第１の軸直交方向移動ユニット３８は、図８、図９に示すように、フレーム３７に取り付けられたベースプレート４２と、ｑ軸方向に延びるようにベースプレート４２に設けられたガイドレール４３と、ガイドレール４３にガイドブロック４４を介してスライド自在に取り付けられた移動テーブル４５と、移動テーブル４５をガイドレール４３の長手方向に沿って移動させるｑ軸方向の直動機構として、たとえば、ボールねじ機構４６とを備えた構成とされている。

ボールねじ機構４６は、サーボモータ４７と、その出力側に連結されたねじ軸４８と、ねじ軸４８に取り付けられたナット部材４９とを備えた構成とされている。

更に、ボールねじ機構４６は、ベースプレート４２の表面に、ねじ軸４８がガイドレール４３と平行に延びる姿勢で設置され、ナット部材４９が、ロードセル５０と取付部材５１とを介して移動テーブル４５に取り付けられている。

以上の構成としてある第１の軸直交方向移動ユニット３８は、サーボモータ４７の駆動力によってねじ軸４８を回転駆動することにより、移動テーブル４５を、ナット部材４９と一緒に、ガイドレール４３に沿わせてｑ軸方向に移動させることができるようになっている。

又、第１の軸直交方向移動ユニット３８は、サーボモータ４７による駆動力を停止した状態では、移動テーブル４５がガイドレール４３に沿って無制御で移動できるようになっている。

更に、第１の軸直交方向移動ユニット３８には、移動テーブル４５の自重及び移動テーブル４５に作用する重量のガイドレール４３に沿う方向の成分を支持する機械的な重力補償機構（自重補償機構、重量補償機構とも称する）として、たとえば、ｑ軸方向に沿って配置されたガススプリング５２が備えられている。

ガススプリング５２は、一端側がベースプレート４２側の固定個所に取り付けられ、他端側が移動テーブル４５に取り付けられている。移動テーブル４５に作用する重量とは、ナット部材４９、ロードセル５０、取付部材５１、第１の軸方向移動ユニット３９及び第１の主軸ユニット３５ａの重量である。

第１の軸方向移動ユニット３９は、図７、図１０、図１１に示すもので、第１の主軸ユニット３５ａを、ｐ軸方向に移動させるものである。

そのため、第１の軸方向移動ユニット３９は、第１の軸直交方向移動ユニット３８の移動テーブル４５に取り付けられたベースプレート５３と、ｐ軸方向に延びるようにベースプレート５３に設けられたガイドレール５４と、ガイドレール５４にガイドブロック５５を介してスライド自在に取り付けられた移動テーブル５６と、移動テーブル５６をガイドレール５４の長手方向に沿って移動させるｐ軸方向の直動機構として、たとえば、ボールねじ機構５７とを備えた構成とされている。

ボールねじ機構５７は、サーボモータ５８と、その出力側に接続された減速機５９と、減速機５９の出力側に連結されたねじ軸６０と、ねじ軸６０に取り付けられたナット部材６１とを備えた構成とされている。

更に、ボールねじ機構５７は、ベースプレート５３の表面に、ねじ軸６０がガイドレール５４と平行に延びる姿勢で設置され、ナット部材６１が、ロードセル６２と取付部材６３とを介して移動テーブル５６に取り付けられている。

以上の構成としてある第１の軸方向移動ユニット３９は、サーボモータ５８の駆動力により減速機５９を介してねじ軸６０を回転駆動することにより、移動テーブル５６を、ナット部材６１と一緒に、ガイドレール５４に沿わせてｐ軸方向に移動させることができるようになっている。

移動テーブル５６には、図７に示すように、第１の主軸ユニット３５ａが取り付けられている。

第２の軸直交方向移動ユニット４０は、図７、図８に示すもので、第２の主軸ユニット３５ｂを、ｙｚ平面内でプローブ３３ｂ（図４参照）の軸心方向に沿う方向（以下、ｒ軸方向という）に対して直交する方向（以下、ｓ軸方向という）に移動させるものである。

そのため、第２の軸直交方向移動ユニット４０は、フレーム３７に取り付けられたベースプレート６４と、ｓ軸方向に延びるようにベースプレート６４に設けられたガイドレール６５と、ガイドレール６５にガイドブロック６６を介してスライド自在に取り付けられた移動テーブル６７と、移動テーブル６７をガイドレール６５の長手方向に沿って移動させるｓ軸方向の直動機構として、たとえば、ボールねじ機構６８とを備えた構成とされている。

ボールねじ機構６８は、サーボモータ６９と、その出力側に連結されたねじ軸７０と、ねじ軸７０に取り付けられたナット部材７１とを備えた構成とされている。

更に、ボールねじ機構６８は、ベースプレート６４の表面に、ねじ軸７０がガイドレール６５と平行に延びる姿勢で設置され、ナット部材７１が、ロードセル７２と取付部材７３とを介して移動テーブル６７に取り付けられている。

以上の構成としてある第２の軸直交方向移動ユニット４０は、サーボモータ６９の駆動力によってねじ軸７０を回転駆動することにより、移動テーブル６７を、ナット部材７１と一緒に、ガイドレール６５に沿わせてｓ軸方向に移動させることができるようになっている。

又、第２の軸直交方向移動ユニット４０は、サーボモータ６９による駆動力を停止した状態では、移動テーブル６７がガイドレール６５に沿って無制御で移動できるようになっている。

更に、第２の軸直交方向移動ユニット４０には、移動テーブル６７の自重及び移動テーブル６７に作用する重量のガイドレール６５に沿う方向の成分を支持する機械的な重力補償機構として、たとえば、ｓ軸方向に沿って配置されたガススプリング７４が備えられている。

ガススプリング７４は、一端側がベースプレート６４側の固定個所に取り付けられ、他端側が移動テーブル６７に取り付けられている。移動テーブル６７に作用する重量とは、ナット部材７１、ロードセル７２、取付部材７３、第２の軸方向移動ユニット４１及び第２の主軸ユニット３５ｂの重量である。

第２の軸方向移動ユニット４１は、図７、図１０に示すもので、第２の主軸ユニット３５ｂを、ｒ軸方向に移動させるものである。

そのため、第２の軸方向移動ユニット４１は、第２の軸直交方向移動ユニット４０の移動テーブル６７に取り付けられたベースプレート７５と、ｒ軸方向に延びるようにベースプレート７５に設けられたガイドレール７６と、ガイドレール７６にガイドブロック７７を介してスライド自在に取り付けられた移動テーブル７８と、移動テーブル７８をガイドレール７６の長手方向に沿って移動させるｒ軸方向の直動機構としてのボールねじ機構７９とを備えた構成とされている。

ボールねじ機構７９は、サーボモータ８０と、その出力側に接続された減速機８１と、減速機８１の出力側に連結されたねじ軸８２と、ねじ軸８２に取り付けられたナット部材８３とを備えた構成とされている。

更に、ボールねじ機構７９は、ベースプレート７５の表面に、ねじ軸８２がガイドレール７６と平行に延びる姿勢で設置され、ナット部材８３が、ロードセル８４と取付部材８５とを介して移動テーブル７８に取り付けられている。

以上の構成としてある第２の軸方向移動ユニット４１は、サーボモータ８０の駆動力により減速機８１を介してねじ軸８２を回転駆動することにより、移動テーブル７８を、ナット部材８３と一緒に、ガイドレール７６に沿わせてｒ軸方向に移動させることができるようになっている。

移動テーブル７８には、図７に示すように、第２の主軸ユニット３５ｂが取り付けられている。

したがって、接合装置本体２によれば、第１の主軸ユニット３５ａに取り付けられている第１の摩擦撹拌接合ツール３ａは、ｑ軸方向に関する位置の調整と力の制御が、第１の軸直交方向移動ユニット３８によって行われる。又、第１の摩擦撹拌接合ツール３ａは、ｐ軸方向に関する位置の調整と力の制御が、第１の軸方向移動ユニット３９によって行われる。

同様に、第２の主軸ユニット３５ｂに取り付けられている第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、ｓ軸方向に関する位置の調整と力の制御が第２の軸直交方向移動ユニット４０によって行われる。又、第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、ｒ軸方向に沿う方向に関する位置の調整と力の制御が第２の軸方向移動ユニット４１によって行われる。

したがって、接合装置本体２では、第１の摩擦撹拌接合ツール３ａの角隅部ｃ１に対する押圧荷重はｐ軸方向に作用させるものであるため、その制御は、ロードセル６２の検出結果を基に、第１の軸方向移動ユニット３９の出力のみの制御で実施することができる。第１の摩擦撹拌接合ツール３ａのｑ軸方向の位置の調整は、押圧荷重の制御に関与することなく第１の軸直交方向移動ユニット３８により実施することができる。

同様に、接合装置本体２では、第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂの角隅部ｃ２に対する押圧荷重はｒ軸方向に作用させるものであるため、その制御は、ロードセル８４の検出結果を基に、第２の軸方向移動ユニット４１の出力のみの制御で実施することができる。第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂのｓ軸方向の位置の調整は、押圧荷重の制御に関与することなく第２の軸直交方向移動ユニット４０により実施することができる。

このため、接合装置本体２を用いて各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行う場合は、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの押圧荷重の制御性の向上化を図ることができる。

本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、更に、図１、図２に示すように、接合装置本体２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂが配置されている個所の付近で、ワークテーブル５と一緒に移動する第１のワークＷ１と第２のワークＷ２との接合姿勢を保持するワーククランプユニット８６を備えている。

ワーククランプユニット８６は、図１２、図１３に示すもので、図１、図２に示した接合装置本体２よりも接合時ワーク進行方向Ｆの上流側に配置されたフレーム８７を備えている。

フレーム８７は、図１３に示すように、ｙ軸方向に沿ってテーブル移動経路６（図６参照）を跨ぐように配置された門形部８８を備え、図１２に示すように、門形部８８の接合装置本体２に臨む面側には、突出部８９が設けられている。この突出部８９は、図２に示すように、第１の主軸ユニット３５ａと第２の主軸ユニット３５ｂとの間に形成される空間に挿入して配置可能な形状とされている。

フレーム８７は、門形部８８のｙ軸方向の両端側が、架台１のｙ軸方向の両端寄りとなる個所にｘ軸方向に沿って設けられた一対のガイドレール９０に、ガイドブロック９１を介してスライド可能に支持されている。これにより、フレーム８７は、ガイドレール９０に沿って、図２に実線で示したように突出部８９が第１の主軸ユニット３５ａと第２の主軸ユニット３５ｂとの間の空間に挿入された状態となる配置と、図２に二点鎖線で示すように突出部８９が第１の主軸ユニット３５ａ及び第２の主軸ユニット３５ｂから離れた状態になる退避配置との間で移動可能となっている。

更に、図示しないが、フレーム８７と架台１との間には、フレーム８７を図２に実線で示した配置で解除可能に位置固定するためのフレーム固定手段が備えられている。

門形部８８の内側には、図１２、図１３に示すように、ｚ軸方向の二個所に、第２のワークＷ２の両側面Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ（図４（ａ）（ｂ）参照）に接触させるためにｙ軸方向に沿って対向配置された一対のサイドクランプローラ９２ａ，９２ｂと、一対のサイドクランプローラ９２ｃ，９２ｄが備えられている。

一対のサイドクランプローラ９２ａ，９２ｂと、一対のサイドクランプローラ９２ｃ,９２ｄは、たとえば、ｙ軸方向の一側に配置されている各サイドクランプローラ９２ａ，９２ｃが、門形部８８に位置固定されている。一方、ｙ軸方向の他側に配置されている各サイドクランプローラ９２ｂ，９２ｄは、ｙ軸方向に沿って配置された押圧手段としての油圧シリンダ９３を介して門形部８８に取り付けられている。これにより、サイドクランプローラ９２ａ，９２ｃと、サイドクランプローラ９２ｂ，９２ｄとの間に第２のワークＷ２が配置された状態で油圧シリンダ９３を伸長作動させることにより、第２のワークＷ２の両側面Ｐ２ａ，Ｐ２ｂには、サイドクランプローラ９２ａ,９２ｃと、サイドクランプローラ９２ｂ，９２ｄとが両側から押し付けられる。このため、第２のワークＷ２は、ｙ軸方向の位置が保持される。

更に、門形部８８の内側には、架台１から離反する端部側に、第２のワークＷ２の第１のワークＷ１側とは反対側の端部に押し当てるためのトップクランプローラ９４ａが備えられている。トップクランプローラ９４ａは、ｙｚ平面内で第２のワークＷ２の面に沿う方向、すなわち、本実施形態ではｚ軸方向に配置された押圧手段としての油圧シリンダ９５を介して門形部８８に取り付けられている。これにより、トップクランプローラ９４ａは、第２のワークＷ２の端部に接するように配置された状態で油圧シリンダ９５を伸長作動させると、第２のワークＷ２が、第１のワークＷ１に対して押し付けられるようになっている。第１のワークＷ１は、この第２のワークＷ２から受ける押し付け力により、ワークテーブル５に押し付けられる。このため、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２は、ｚ軸方向の位置が保持される。

突出部８９には、一対のサイドクランプローラ９２ｅ，９２ｆ及びトップクランプローラ９４ｂが設けられている。一対のサイドクランプローラ９２ｅ，９２ｆは、門形部８８の一対のサイドクランプローラ９２ａ，９２ｂと同様の構成としてあり、サイドクランプローラ９２ｆは、突出部８９に図１３に示したと同様の油圧シリンダ９３を介して支持されている。又、トップクランプローラ９４ｂは、門形部８８のトップクランプローラ９４ａと同様の構成としてあり、突出部８９に、図１３に示したと同様の油圧シリンダ９５を介して支持されている。一対のサイドクランプローラ９２ｅ，９２ｆとトップクランプローラ９４ｂは、突出部８９が図２に示すように第１の主軸ユニット３５ａと第２の主軸ユニット３５ｂとの間の空間に挿入された配置となるときに、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの上方に配置されることが好ましい。

なお、各サイドクランプローラ９２ａ〜９２ｆと各トップクランプローラ９４ａ，９４ｂは、ｘ軸方向に並べて配置された２連のローラ本体を備えた構成としてあることが好ましい。これは、第２のワークＷ２のｘ軸方向に沿う角度姿勢からｙ軸方向やｚ軸方向へのずれをより確実に防止させるためである。

以上の構成としてあるワーククランプユニット８６は、各ワークＷ１，Ｗ２の角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行うときには、フレーム８７を、図２に実線で示した状態に配置させる。この状態で、ワーククランプユニット８６は、摩擦撹拌接合が行われる個所の付近で、摩擦撹拌接合に供される第２のワークＷ２の位置のｙ軸方向への変位を防止することができると共に、第１のワークＷ１及び第２のワークＷ２の位置のｚ軸方向への変位を防止することができる。

各主軸ユニット３５ａ，３５ｂが支持されている接合装置本体２のフレーム３７は、摩擦撹拌接合を行うときに、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂに作用させる押圧荷重の反力の影響を受ける。これに対し、ワーククランプユニット８６は、接合装置本体２のフレーム３７とは別体のフレーム８７を備えているため、ワーククランプユニット８６による各ワークＷ１，Ｗ２の位置の保持が、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂに作用させる押圧荷重の反力の影響を受けることはない。

又、ワーククランプユニット８６は、摩擦撹拌接合を実施していないときには、フレーム固定手段（図示せず）による位置固定を解除して、図２に二点鎖線で示したように接合装置本体２から離れた退避配置となるように移動させることができる。この状態では、突出部８９が露出されるため、サイドクランプローラ９２ｅ，９２ｆやトップクランプローラ９４ｂに対して作業者が容易に近づいて点検や保守作業を行うことができる。又、この状態では、第１の主軸ユニット３５ａと第１の摩擦撹拌接合ツール３ａ、及び、第２の主軸ユニット３５ｂと第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂの近傍にはワーククランプユニット８６が存在しなくなるため、これらの機器に作業者が容易に近づいて点検や保守作業を行うことができる。

次に、本実施形態の摩擦撹拌接合装置を用いて行う摩擦撹拌接合について説明する。

摩擦撹拌接合の開始前に、作業者が、ワークテーブル５に、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２を配置する。

この作業は、先ず、ワークテーブル５の領域８（図５、図７参照）に、第１のワークＷ１を、接合時ワーク進行方向Ｆの後端側に配置される端部を終端側端部押さえ部材１２の横板部１４に突き当て、ｙ軸方向の一端部を段差部９に突き当てて配置する。次に、第１のワークＷ１は、端面クランプ１０と表面クランプ１１とを用いてワークテーブル５に保持させる。次いで、図４（ａ）（ｂ）に示した接合姿勢となるように、第１のワークＷ１の面Ｐ１に対し、第２のワークＷ２の端縁を突き当てて配置する。この状態で、第２のワークＷ２は、接合時ワーク進行方向Ｆの後端側に配置された端部を、終端側端部押さえ部材１２の縦板部１５に突き当てて配置し、縦板部１５に保持具１６を介して保持させる。又、ワークテーブル５には、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２の接合時ワーク進行方向Ｆの前端側に配置された端部に突き当てるようにして始端側端部押さえ部材１３を取り付けて、その縦板部１５に、保持具１６を介して第２のワークＷ２の対応する個所を保持させる。

このワークテーブル５に各ワークＷ１，Ｗ２を配置して保持させる作業は、ワークテーブル５をｘ軸方向に適宜移動させて、接合装置本体２及びワーククランプユニット８６と干渉しない位置に配置させた状態で行うようにすればよい。更に、この際、ワークテーブル５は、テーブル支持台２６を適宜使用して架台１よりはみ出す位置、更には、架台１から外れた位置に配置させた状態としてもよい。

各ワークＷ１，Ｗ２をワークテーブル５に保持させた後、ワークテーブル５は、移動機構７によりテーブル移動経路６に沿って移動させて、各ワークＷ１，Ｗ２の角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合の始端側を、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂと同じｙｚ平面内に配置する。

その後、接合装置本体２では、各軸直交方向移動ユニット３８，４０と各軸方向移動ユニット３９，４１により、摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂのプローブ３３ａ，３３ｂが各角隅部ｃ１，ｃ２に近接して配置されるように各主軸ユニット３５ａ，３５ｂの位置調整を行う。

次に、ワーククランプユニット８６は、図１、図２に示すように、接合装置本体２に近接配置させて位置を固定する。次いで、ワーククランプユニット８６は、各サイドクランプローラ９２ａ〜９２ｆ及び各トップクランプローラ９４ａ，９４ｂにより、ワークテーブル５に保持された各ワークＷ１，Ｗ２を接合姿勢で保持する。これにより、第２のワークＷ２のｙ軸方向及びｚ軸方向への変位と、第１のワークＷ１のｚ軸方向への変位は防止される。

この状態で、接合装置本体２は、各主軸ユニット３５ａ，３５ｂの回転駆動手段３６ａ，３６ｂを起動してプローブ３３ａ，３３ｂの回転駆動を開始する。その後、接合装置本体２は、各軸方向移動ユニット３９，４１により、各主軸ユニット３５ａ，３５ｂをプローブ３３ａ，３３ｂの軸心方向（ｐ軸方向、ｒ軸方向）に沿って移動して、回転駆動状態の各プローブ３３ａ，３３ｂを、各角隅部ｃ１，ｃ２に没入させる。更に、固定式ショルダ４ａのワーク接触面３４ａは、第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の一方の側面Ｐ２ａに接触させ、固定式ショルダ４ｂのワーク接触面３４ｂは、第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の他方の側面Ｐ２ｂに接触させる。

これにより、第２のワークＷ２を挟んだ対称位置の各角隅部ｃ１，ｃ２には、没入された各プローブ３３ａ，３３ｂによる撹拌領域ｓ１，ｓ２が、互いに干渉しない状態で形成される。

次いで、移動機構７は、ワークテーブル５の移動を開始する。ワークテーブル５が移動すると、その移動に伴われて移動する各角隅部ｃ１，ｃ２は、定置された接合装置本体２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂと相対移動するため、各角隅部ｃ１，ｃ２に沿った摩擦撹拌接合は同時に開始される。

このようにして摩擦撹拌接合が開始されると、接合装置本体２は、各軸方向移動ユニット３９，４１について、各軸方向移動ユニット３９，４１により各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に対して押圧する荷重が、予め設定された目標値に一致するようにする制御を開始する。

同時に、接合装置本体２は、各軸直交方向移動ユニット３８，４０について、各サーボモータ４７，６９の制御と動力とを遮断する。これにより、第１の軸直交方向移動ユニット３８では、移動テーブル４５に第１の軸方向移動ユニット３９を介して保持した第１の主軸ユニット３５ａの位置が、ｑ軸方向に作用する外力に応じて自在に変化するようになる。又、第２の軸直交方向移動ユニット４０では、移動テーブル６７に第２の軸方向移動ユニット４１を介して保持した第２の主軸ユニット３５ｂの位置が、ｓ軸方向に作用する外力に応じて自在に変化するようになる。

その結果、接合装置本体２では、たとえば、各角隅部ｃ１，ｃ２に位置ずれが生じた場合は、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの各角隅部ｃ１，ｃ２に対する押圧荷重は、各軸方向移動ユニット３９，４１によって一定に保持させながら、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの位置は、各固定式ショルダ４ａ，４ｂが第１のワークＷ１の面Ｐ１に沿って滑ることで、各角隅部ｃ１，ｃ２の位置ずれに追従するようになる。

このため、各角隅部ｃ１，ｃ２に沿う摩擦撹拌接合が行われるときには、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの位置を、各角隅部ｃ１，ｃ２に倣わせることができる。

以上のようにして、摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂによる摩擦撹拌接合が各角隅部ｃ１，ｃ２の終端側の予め設定されている個所まで進行すると、移動機構７はワークテーブル５の移動を停止する。

次いで、各軸直交方向移動ユニット３８，４０は、それぞれのサーボモータ４７，６９による制御を再開し、各軸直交方向移動ユニット３８，４０と各軸方向移動ユニット３９，４１とにより、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２より離反する方向に移動する。これにより、各プローブ３３ａ，３３ｂは、各角隅部ｃ１，ｃ２より抜き出されるので、その後、各主軸ユニット３５ａ，３５ｂによる各プローブ３３ａ，３３ｂの回転駆動を停止する。

ワーククランプユニット８６は、その後、各ワークＷ１，Ｗ２の保持を解除させてから、退避配置まで移動させるようにすればよい。

しかる後、ワークテーブル５は、移動機構７により接合装置本体２及びワーククランプユニット８６と干渉しない位置まで移動させてから、各ワークＷ１，Ｗ２の接合体を取り出すようにする。

このように、本実施形態の摩擦撹拌接合装置によれば、一対の摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを用いて、各ワークＷ１，Ｗ２間の各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行うことができる。

この摩擦撹拌接合を行う際、本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、各角隅部ｃ１，ｃ２が形成される接合姿勢とした各ワークＷ１，Ｗ２は、ワークテーブル５と一緒に、架台１に定置された接合装置本体２に対して移動させるようにしてある。このため、本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、各ワークＷ１，Ｗ２の長さに応じたワークテーブル５を使用することで、接合装置本体２により摩擦撹拌接合する各ワークＷ１，Ｗ２の長さに制限を受けなくすることができる。

ワークテーブル５は、接合時ワーク進行方向Ｆの後端側に終端側端部押さえ部材１２を設けた構成として、ワークテーブル５に配置する各ワークＷ１，Ｗ２は、共に各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合処理の終端側に位置する端部を終端側端部押さえ部材１２に突き当てて配置できるようにしてある。このため、ワークテーブル５を接合時ワーク進行方向Ｆへ移動させるときには、ワークテーブル５に端面クランプ１０と表面クランプ１１を介して直接保持された第１のワークＷ１のみならず、第２のワークＷ２も、終端側端部押さえ部材１２によって接合時ワーク進行方向Ｆへ押すことにより、接合装置本体２に対して確実に相対移動させることができる。したがって、本実施形態の摩擦撹拌接合装置では、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２とのｘ軸方向のずれを防止した状態で、各角隅部ｃ１，ｃ２の各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂによる摩擦撹拌接合を実施することができる。

又、ワークテーブル５は、第１のワークＷ１を配置する領域８のｙ軸方向の一側に段差部９を設けた構成としてあるため、この段差部９に第１のワークＷ１のｙ軸方向の一端面を突き当てることで、ワークテーブル５に第１のワークＷ１を毎回同じ位置、同じ姿勢で配置する作業を容易なものとすることができる。

更に、摩擦撹拌接合の実施時は、第１のワークＷ１とワークテーブル５は、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に対して押圧する荷重の鉛直方向の成分をｘ軸方向の一個所で受ける。しかし、ワークテーブル５は、端面クランプ１０と表面クランプ１１によって第１のワークＷ１の保持を行うようにしてあるため、第１のワークＷ１のｙ軸方向への変位に加えて、第１のワークＷ１がワークテーブル５から離反するような変位も防止することができる。

［第２実施形態］
図１４は、摩擦撹拌接合装置の第２実施形態として、ワークテーブルの変形例を示す平面図である。

なお、図１４において、図５（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態におけるワークテーブル５は、図５（ａ）（ｂ）に示したと同様の構成において、第１のワークＷ１を配置する領域８のｙ軸方向の一側に、段差部９を備える構成に代えて、図１４に示すように、ｙ軸方向の一側に、ｙ軸方向の他側と同様の端面クランプ１０と表面クランプ１１とを交互配置で備えた構成としたものである。

摩擦撹拌接合装置の構成は、ワークテーブル５以外は第１実施形態と同様である。

本実施形態におけるワークテーブル５を使用する場合は、領域８に第１のワークＷ１を配置した後、ｙ軸方向の両側に設けられている各端面クランプ１０により、第１のワークＷ１のｙ軸方向の位置決めと固定とを行わせるようにし、その後、各表面クランプ１１により、第１のワークＷ１をｚ軸方向に沿ってワークテーブル５の表面との間に挟んで固定するようにすればよい。

前記ワークテーブル５を用いる本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、ワークテーブル５に配置する第１のワークＷ１のｙ軸方向の位置決めと固定の点を除いて、第１実施形態と同様に使用して、同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
図１５は、摩擦撹拌接合装置の第３実施形態として、ワークテーブルの別の変形例を示すもので、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は側面図である。

なお、図１５（ａ）（ｂ）において、図５（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。摩擦撹拌接合装置の構成は、ワークテーブル５以外は第１実施形態と同様である。

本実施形態におけるワークテーブル５は、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、図５（ａ）（ｂ）に示したと同様の構成において、接合時ワーク進行方向Ｆの後端側（図１５（ａ）（ｂ）では左側）となるｘ軸方向の一端側の表面に、逆Ｔ字形の終端側端部押さえ部材１２を設ける構成に代えて、ブロック形状の終端側端部押さえ部材１２ａを設けた構成としたものである。

この終端側端部押さえ部材１２ａは、ワークテーブル５の表面からｚ軸方向に、第２のワークＷ２における各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合処理の終端側に位置する端部の第１のワークＷ１寄りの部分を突き当てることができる寸法で突出した構成を備えている。

更に、ブロック形状としてある終端側端部押さえ部材１２ａのｚ軸方向の寸法は、たとえば、図１２、図１３に示したワーククランプユニット８６の最も架台１寄りに配置されているサイドクランプローラ９２ｃ，９２ｄ、及び、その支持構造に干渉しないように設定されていることが好ましい。

ところで、摩擦撹拌接合処理を行うときには、ワークテーブル５に直接保持された第１のワークＷ１のみならず、第２のワークＷ２も接合装置本体２に対して確実に相対移動させることが必要とされる。そのために、終端側端部押さえ部材１２は、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２を接合時ワーク進行方向Ｆへ押すという機能を果たす点で重要度が高い。これに対し、第１実施形態に示した始端側端部押さえ部材１３は、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２の摩擦撹拌接合処理の始端側に位置する端部の位置を定めるという点では有効であるが、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２を接合時ワーク進行方向Ｆへ押すという機能には関与していない。

この点に鑑みて、本実施形態では、ワークテーブル５は、始端側端部押さえ部材は省略した構成としてある。

更に、本実施形態の摩擦撹拌接合装置は、第１実施形態と同様に、図１２、図１３に示したワーククランプユニット８６を備えていることを前提としている。そのため、ワークテーブル５に配置された第１のワークＷ１と第２のワークＷ２との接合姿勢は、ワーククランプユニット８６によって保持することができる。そこで、本実施形態で用いるワークテーブル５の終端側端部押さえ部材１２ａは、ワークテーブル５に配置された第２のワークＷ２を接合姿勢で保持するための保持具を備えない構成としてある。

なお、摩擦撹拌接合装置に備えてワークテーブル５に配置された第１のワークＷ１と第２のワークＷ２との接合姿勢を保持するための手段は、ワーククランプユニット８６に限らず、別の接合姿勢保持手段であってもよく、この場合も、終端側端部押さえ部材１２ａは、保持具を省略した構成としてよい。

本実施形態におけるワークテーブル５を使用する場合は、ワークテーブル５に、先ず、第１実施形態の場合と同様に第１のワークＷ１を配置して固定する。

その後、図４に示した接合姿勢となるように、ワークテーブル５に保持された第１のワークＷ１の面Ｐ１に、第２のワークＷ２の端縁を突き当てて配置する。

更に、第２のワークＷ２は、各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合処理の終端側に位置する端部を、終端側端部押さえ部材１２ａに突き当てて配置する。

この状態で、ワークテーブル５に配置した各ワークＷ１，Ｗ２は、第１実施形態の場合と同様に、別の接合姿勢保持手段であるワーククランプユニット（図１２，図１３参照）によって接合姿勢を保持させるようにすればよい。

その後は、第１実施形態の場合と同様の手順で摩擦撹拌接合処理を行う事により、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、ワークテーブル５の裏面に設けるラック１７は、ピンラックであってもよい。この場合、移動機構７に備えるピニオンギア２１は、前記ピンラックに噛合する形式とすればよい。更に、ワークテーブル５は、裏面にラック１７に代えてチェーンラックを設け、移動機構７には、ピニオンギア２１に代えて前記チェーンラックに噛み合うスプロケットを備えた構成としてもよい。

又、ワークテーブル５がその移動方向に延びるラック１７又はチェーンラックを備え、移動機構７がワークテーブル５のラック１７に噛合するピニオンギア２１、又は、チェーンラックに噛合するスプロケットを回転駆動可能に備えていれば、ラック１７とピニオンギア２１、又は、チェーンラックとスプロケットは、ワークテーブル５の側方や上方に配置されていてもよい。

ワークテーブル５に設ける終端側端部押さえ部材１２，１２ａは、第１のワークＷ１と第２のワークＷ２の各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合処理の終端側に位置する端部を突き当てて配置することができれば、図５（ａ）（ｂ）及び図１４（ａ）（ｂ）に示した如き逆Ｔ字形や、図１５（ａ）（ｂ）に示したブロック形状以外の任意の形状、構造としてもよい。

更に、ワークテーブル５に、第１のワークＷ１が、各クランプ１０，１１等による保持によって各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合時にもワークテーブル５とｘ軸方向のずれを生じないように固定される場合は、終端側端部押さえ部材１２，１２ａは、必ずしも第１のワークＷ１に接していなくてもよい。したがって、この場合、終端側端部押さえ部材１２，１２ａは、第２のワークＷ２に接して第２のワークＷ２を接合時ワーク進行方向Ｆへ押すことができる形状や構造を備えていればよい。

第１実施形態にて図５（ａ）（ｂ）に示したワークテーブル５と、第２実施形態の図１４に示したワークテーブル５は、始端側端部押さえ部材１３を省略した構成としてもよい。更に、ワーククランプユニット８６のような別の接合姿勢保持手段が存在していることを前提として、終端側端部押さえ部材１２は、保持具１６を備えない構成としてもよい。

ワークテーブル５に第１のワークＷ１を保持するためのクランプは、図示した端面クランプ１０及び表面クランプ１１以外の任意の形式のクランプを採用してもよい。

本発明の摩擦撹拌接合装置は、第１のワークＷ１と、その面Ｐ１に対して９０度以外の角度姿勢で端縁が突き合わされた第２のワークＷ２とにより形成される２つの角隅部（内隅部）ｃ１，ｃ２を、摩擦撹拌接合の対象としてもよい。この場合は、図４（ｂ）に示したと同様の構成において、第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ａとの間の角度が９０度以外となるため、角隅部ｃ１の摩擦撹拌接合に用いる第１の摩擦撹拌接合ツール３ａの固定式ショルダ４ａが、前記角度に応じた山形の端部を有する構成とすればよい。同様に、第１のワークＷ１の面Ｐ１と第２のワークＷ２の側面Ｐ２ｂとの間の角度が９０度以外となるため、角隅部ｃ２の摩擦撹拌接合に用いる第２の摩擦撹拌接合ツール３ｂは、固定式ショルダ４ｂが、前記角度に応じた山形の端部を有する構成とすればよい。

又、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂは、各プローブ３３ａ，３３ｂが、各固定式ショルダ４ａ，４ｂの端部の山形の角度の二等分線の方向に沿って配置された構成とすればよい、

更に、この場合、ワークテーブル５の終端側端部押さえ部材１２，１２ａと、必要に応じてワークテーブル５に設ける始端側端部押さえ部材１３は、ワークテーブル５に保持させた第１のワークＷ１に対して９０度以外の角度姿勢で配置される第２のワークＷ２の端部に突き当てることが可能な形状を備えるようにすればよい。

図６に示したテーブル移動経路６におけるボトムガイドローラ１８、サイドガイドローラ１９、トップガイドローラ２０のサイズと数と配置は一例であり、テーブル移動経路６の長さ（ｘ軸方向の寸法）や幅（ｙ軸方向の寸法）、各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合時に各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂに付与する押圧荷重の大きさ等に応じて、各ガイドローラ１８，１９，２０のサイズや数や配置は適宜変更してもよい。

接合装置本体２は、ワークテーブル５に配置された第１のワークＷ１と第２のワークＷ２とによって形成される各角隅部ｃ１，ｃ２に、図４（ａ）（ｂ）に示したような固定式ショルダ４ａ，４ｂを備えた形式の一対の摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを配置して、各角隅部ｃ１，ｃ２の摩擦撹拌接合を行うことができるようにしてあれば、図示した以外の構成を備えていてもよい。たとえば、接合装置本体２は、フレーム３７と第１の主軸ユニット３５ａとの間に介装した第１の軸直交方向移動ユニット３８と第１の軸方向移動ユニット３９とのｘ軸方向の配置（順序）を入れ替え、フレーム３７と第２の主軸ユニット３５ｂとの間に介装した第２の軸直交方向移動ユニット４０と第２の軸方向移動ユニット４１とのｘ軸方向の配置（順序）を入れ替えた構成としてもよい。

又、各軸直交方向移動ユニット３８，４０は、直動機構として、ラックアンドピニオン方式や、アクチュエータ等、ボールねじ機構４６，６８以外の直動機構を使用してもよい。又、直動機構の配置、ガイドレール４３，６５の数や配置、ガイドブロック４４，６６の数や配置、ベースプレート４２，６４や移動テーブル４５，６７の形状、ガススプリング５２，７４の配置等については、自在に変更してもよい。各軸直交方向移動ユニット３８，４０の重力補償機構は、定荷重ばねやその他のばね、シリンダ、カウンターウェイト等、ガススプリング５２，７４以外の任意の形式の重力補償機構を採用してもよい。

各軸方向移動ユニット３９，４１は、直動機構として、ラックアンドピニオン方式や、アクチュエータ等、ボールねじ機構５７，７９以外の直動機構を使用してもよい。又、直動機構の配置、ガイドレール５４，７６の数や配置、ガイドブロック５５，７７の数や配置、ベースプレート５３，７５や移動テーブル５６，７８の形状等については、自在に変更してもよい。

各角隅部ｃ１，ｃ２に配置する一対の摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂは、ｘ軸方向の位置を互いにずらした配置としてもよい。又、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを各角隅部ｃ１，ｃ２に配置させると共に、各角隅部ｃ１，ｃ２に向かう押圧力を付与するための機構は、たとえば、ｙ軸方向に移動するテーブルを備えた移動ユニットと、ｚ軸方向に移動するテーブルを備えた移動ユニットとのテーブル移動量及び出力を組み合わせる形式としてあってもよい。

本発明の摩擦撹拌接合装置は、図１２、図１３に示した如きワーククランプユニット８６を備えることが好ましいが、接合装置本体２が各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂの付近で第１のワークＷ１と第２のワークＷ２の接合姿勢を保持させるためのクランプローラ等の接合姿勢保持手段を備えている場合は、ワーククランプユニット８６を省略した構成としてもよい。

各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂは、各プローブ３３ａ，３３ｂの軸心方向が、それぞれ接合対象となる角隅部ｃ１，ｃ２の角度の二等分線の方向に必ずしも一致していなくてもよい。

各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂは、各プローブ３３ａ，３３ｂの軸心方向が、ｙｚ平面に沿う方向から接合時ワーク進行方向Ｆ（ｘ軸方向）に傾斜していてもよい。

各固定式ショルダ４ａ，４ｂは、接合対象の各角隅部ｃ１，ｃ２の両側の各ワークＷ１，Ｗ２の面に接触させるワーク接触面３４ａ，３４ｂが山形となっていれば、その他の部分は図示した以外の形状としてもよい。

第１のワークＷ１の面Ｐ１を配置するｘｙ平面は水平面でなく、傾斜していてもよい。この場合は、前述した装置構成の説明に用いた３次元直交座標系を、ｘｙ平面を基準に角度を変更すればよい。

摩擦撹拌接合を行うときに、非特許文献１に示されたＡｄＳｔｉｒと云われる手法を適用してもよい。

この場合は、各摩擦撹拌接合ツール３ａ，３ｂを、図４（ａ）（ｂ）に示したと同様の構成において、各固定式ショルダ４ａ，４ｂのワーク接触面３４ａ，３４ｂにより形成されている山形の頂部に、プローブ３３ａ，３３ｂよりも接合時ワーク進行方向Ｆの上流側（図４（ａ）では下側）となる部分には、フィラーを挿入するための切欠部を備え、プローブ３３ａ，３３ｂよりも接合時ワーク進行方向Ｆの下流側（図４（ａ）では上側）となる部分には、接合後の角隅部ｃ１，ｃ２に形成を所望するフィレットに応じた形状の切欠部を備えた構成とすればよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 架台、２ 接合装置本体、３ａ 第１の摩擦撹拌接合ツール（摩擦撹拌接合ツール）、３ｂ 第２の摩擦撹拌接合ツール（摩擦撹拌接合ツール）、４ａ，４ｂ 固定式ショルダ、５ ワークテーブル、６ テーブル移動経路、７ 移動機構、８ 領域、９ 段差部、１０ 端面クランプ（クランプ）、１１ 表面クランプ（クランプ）、１２，１２ａ 終端側端部押さえ部材、１６ 保持具、１７ ラック、１８ ボトムガイドローラ（ガイドローラ）、１９ サイドガイドローラ（ガイドローラ）、２０ トップガイドローラ（ガイドローラ）、２１ ピニオンギア、３３ａ，３３ｂ プローブ、Ｗ１ 第１のワーク、Ｗ２ 第２のワーク、ｃ１，ｃ２ 角隅部

Claims (7)

1. 第１のワークと、該第１のワークの面に対して交わる角度姿勢で端縁を接して配置される第２のワークとで形成される該第２のワークの両側の角隅部を、摩擦撹拌接合ツールにより、前記各角隅部の延びる方向に沿って摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合装置であって、
   前記摩擦撹拌接合ツールを備えて定置された接合装置本体と、
   前記接合装置本体で接合する前記第１のワークと第２のワークとを前記各角隅部が形成された接合姿勢で配置するワークテーブルと、
   前記ワークテーブルを、前記各角隅部の延びる方向に移動させる移動機構とを備えること
   を特徴とする摩擦撹拌接合装置。
2. 前記ワークテーブルは、該ワークテーブルに配置した前記第１のワークと前記第２のワークの各角隅部の摩擦撹拌接合を実施するときに進行させる方向の後部側に、前記各角隅部の摩擦撹拌接合を行う前記第２のワークを接合時ワーク進行方向へ押す終端側端部押さえ部材を備えること
   を特徴とする請求項１記載の摩擦撹拌接合装置。
3. 前記終端側端部押さえ部材は、前記第２のワークを接合姿勢で保持するための保持具を備えること
   を特徴とする請求項２記載の摩擦撹拌接合装置。
4. 前記ワークテーブルは、
   前記第１のワークを配置する領域の一側に備えた段差部と、
   前記第１のワークを配置する領域の他側に備えて前記段差部に当てて配置した前記第１のワークを保持するクランプとを有すること
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
5. 前記接合装置本体を定置する架台を備え、
   前記架台は、テーブル移動経路を備え、
   前記テーブル移動経路には、前記移動テーブルの移動をガイドするガイドローラが備えられていること
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
6. 前記ワークテーブルは、該ワークテーブルの移動方向に延びるラック又はチェーンラックを備え、
   前記移動機構は、前記ラックに噛合するピニオンギア、又は、前記チェーンラックに噛合するスプロケットを回転駆動可能に備えること
   を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の摩擦撹拌接合装置。
7. 前記移動機構は、前記ピニオンギア又はスプロケットを、前記テーブル移動経路であって、前記各角隅部の摩擦撹拌接合時に各摩擦撹拌接合ツールを各角隅部へ押圧する荷重が前記第１のワークに対し垂直な方向に作用する位置とは異なる位置に備えていること
   を特徴とする請求項６記載の摩擦撹拌接合装置。

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